开发高容量电极需要评估电流密度增加时的电化学行为。目前,用于评估高容量电极的电流密度已经达到新的阶段,其中锂对电极处的极化已经成为准确评估电池电极的技术障碍,导致严重的性能和机理错误表征。
阿贡国家实验室Zonghai Chen、同济大学Junsheng Zheng和Liming Jin等通过将单通道三电极手段的高容量电极的精确电化学行为解耦,使得锂对电极的影响被最小化。
本文要点:
(1)
测试的高容量石墨电极能够提供优异的倍率性能,在0.3 C下具有81.7%的容量保持率,以及稳定的循环性能,在225次循环后保持97.5%的实际可逆容量,远高于用传统半电池测试手段测试的石墨电极,但与从匹配良好的全电池获得的结果非常一致,反映了高容量电极的准确电化学性能评估。此外,详细的电化学机制的阻抗和扩散性质的工作电极也成功地解耦。
(2)
这项工作揭示了传统评估配置与不断增加的测试电流密度之间的不匹配,为不断增加的高容量电极提供了准确的电化学评估指南,这对高能锂或其他碱金属离子电池具有重要意义。
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Qin, N., Jin, L., Xing, G., Wu, Q., Zheng, J., Zhang, C., Chen, Z., Zheng, J. P., Decoupling Accurate Electrochemical Behaviors for High-Capacity Electrodes via Reviving Three-Electrode Vehicles. Adv. Energy Mater. 2023, 2204077.
DOI: 10.1002/aenm.202204077
https://doi.org/10.1002/aenm.202204077